海洋生物组氨酸二肽分析及贻贝肌肽相关代谢组研究

作     者：王春月 

作者单位：浙江海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：严小军;廖智

授予年度：2021年

学科分类：0908[农学-水产] 09[农学] 

主      题：组氨酸二肽 肌肽 鹅肌肽 高肌肽 厚壳贻贝 代谢组学 

摘      要：组氨酸二肽(Histidine-containing dipeptide,HCD)是一类具有多种生理功能的非蛋白含氮化合物,主要存在于脊椎动物的可兴奋性组织中。当前,肌肽以其较好的生理学活性而成为一类重要的营养补剂和药物前体分子。肌肽补充已被证实在骨骼肌收缩中发挥重要作用并具有抗疲劳活性。由于β-丙氨酸是体内肌肽合成的关键底物,因此,β-丙氨酸目前也已成为提升运动能力和抗疲劳的营养补剂,用以提升人体的运动能力和运动表现。此外,β-丙氨酸补充可以提升家禽和鱼类的生长性状,组织抗氧化性以及肉品质。因此,β-丙氨酸补充在农业经济动物养殖中具有重要的应用前景和研究价值。为了解HCD在海洋生物中的含量,拓展对于HCD在不同物种中的分布特征的认识,本论文测定了东海舟山渔场近40种包括鱼类、甲壳类和软体动物肌肉组织中的HCD含量。首先利用邻苯二甲醛(OPA)法测定了39种水产经济物种肌肉组织和鸡胸肉中HCD含量;进一步利用LC-MS/MS技术对所测物种的HCD中肌肽、鹅肌肽和高肌肽三种同系物含量进行了检测。结果显示,所检测物种中,多数硬骨鱼类的肌肉组织中均含有肌肽和鹅肌肽,且鹅肌肽含量显著高于肌肽(P0.05);仅少数物种,如带鱼,小黄鱼,龙头鱼、蛇鳗和日本鲭肌肉组织中可鉴定到高肌肽的存在,且含量较低;此外,有14个物种未能通过LC-MS法鉴定到HCD,包括斑条躄鱼、大弹涂鱼、刺鲳3种鱼类以及4种软体动物和7种甲壳类生物。进一步的抗氧化活性测试结果表明,银鲳、银姑鱼和厚壳贻贝的HCD提取物具有较高的DPPH清除率。本研究结果极大地扩展了HCD的物种分布数据,为了解HCD在不同动物中的作用以及海洋水生物种的营养评估提供了线索,也为了解舟山海域水产物种的营养价值以及海洋生物HCD资源的开发奠定了基础。此外,本论文进一步利用氨基酸分析仪,发现厚壳贻贝中也含有低浓度的HCD,为了探讨HCD在厚壳贻贝体内的代谢过程,利用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术进行差异代谢组学分析,分别探讨β-丙氨酸注射和肌肽注射对贻贝组织的代谢影响。分析结果表明,注射β-丙氨酸后厚壳贻贝组织中差异代谢物主要富集于贻贝的能量代谢、脂类代谢和氨基酸代谢通路。而肌肽注射后厚壳贻贝组织中差异代谢物富集于花生四烯酸代谢、类固醇激素代谢和视黄醇代谢通路。此外,本论文测定了β-丙氨酸和肌肽注射前后全贻贝组织小分子提取物的抗氧化活性,两种处理方式后的贻贝全组织的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶活性均显著升高,丙二醛(MDA)含量显著降低。考虑到β-丙氨酸注射对贻贝代谢的积极作用,本研究为后续了解β-丙氨酸补充在贻贝养殖中的潜在应用提供了线索。